UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU AVM FACULDADE INTEGRADA PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO. Antonio de Paula ORIENTADOR

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1 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU AVM FACULDADE INTEGRADA PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO Antonio de Paula ORIENTADOR PROf.Luiz Cláudio Lopes Alves RIO DE JANEIRO

2 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU AVM FACULDADE INTREGADA PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO Apresentação de monografia à AVM Faculdade Integrada como requisito parcial para obtenção do grau de especialista pòs graduação Engenharia de Produção. Por:Antonio de Paula Braga dos Santos.

3 AGRADECIMENTOS A minha mãe Efigênia Braga minha Filha Jeneffer Braga meu orientador Luis Cláudio Lopes Alves.

4 DEDICATÓRIA Dedico a DEUS por mais um momento de Finalização.

5 RESUMO As empresas que estão em busca de melhorias de seus processos produtivos, encontram na manutenção os meios que permitam aumentar a eficiência de máquina, reduzir seus estoques e, conseqüentemente, os custos. As organizações necessitam, para ganhar competitividade, estruturar seu planejamento de manutenção de forma a se moldar aos objetivos estratégicos e garantir com sucesso a qualidade e a eficiência dos meios de produção. A razão de ser da manutenção está em gerar condições operacionais para que equipamentos, instalações e serviços funcionem adequadamente, visando atingirem objetivos e metas da empresa atendendo assim, aos clientes, aos acionistas o mais baixo custo, sem perda da qualidade através dos indicadores estratégico da eficiência total em fazer a primeira vez e sempre com zero defeito.

6 METODOLOGIA Antes de iniciar qual quer programa MPT/TPM deve-se avaliar se a empresa está preparada para um trabalho participativo,voltado para a formação de equipes,para a análise de falhas,para operadores mais qualificados e responsáveis pelos equipamentos que operam,para o treinamento direcionado e continuado,para criação de índices globais,para utilizar o conceito da fabrica visual onde as informações sejam transparentes para todos os funcionários e não mais para uns poucos escolhidos,que as utilizam em benefício próprio para crescer e mostrar mais poder

7 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 08 CAPÍTULO Ι Quem Executa a Manutenção 09 CAPÍTULO ΙΙ Relação com Outra Função 10 CAPITULO ΙΙΙ Conceito e os Objetivos 12 CONCLUSÃO 53 BIBIOGRAFIA CONSULTADA 54 ÍNDICE 55 FOLHA DE AVALIAÇÃO 56

8 INDRODUÇÃO Os bens patrimoniais ou ativos de produção existem para que deles a organização se utilize. Para isso é necessário que os bens sejam conservados em estado de uso, isto em estado disponível, de forma confiável ao menor custo possível. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT, 1994, manutenção é: Combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em estado no qual possa desempenhar uma função requerida. Entenda-se por manutenção como o conjunto de ações que permitem manter um bem dentro de um estado específico ou na medida para assegurar um serviço determinado, descrito pelo padrão normativo francês - AFNOR NF X A manutenção pertence ao ramo da engenharia que visa manter, por longos períodos, os ativos fixos da empresa em condições de atender plenamente ás suas finalidades funcionais. Esta definição introduz as noções de manter, restabelecer e serviço determinado, exemplificado da seguinte forma: Manter noção de prevenção sobre o sistema em funcionamento; Restabelecer noção de correção consecutiva à perda de função de um sistema ou equipamento; Estado específico e/ou serviço determinado predeterminação do objetivo esperado. É importante ressaltar que a manutenção não é um ato de puro e simples de conservação, vai além desta fronteira, assume um significado mais amplo do que a simples expectativa de conservação patrimonial. A manutenção é, todavia, de fundamental importância para que uma organização 1 cumpra os seus objetivos e deve ser vista como uma função

9 que participa plenamente da produtividade da organização. É por esta razão que vamos detalhar um pouco mais profundamente os aspectos da manutenção que interessam do gestor ou administrador, do técnico ao engenheiro e da portaria ao presidente. Assim como os demais órgãos da empresa, a manutenção assume o papel de prevenção evitando atrasos nas entregas, insatisfação dos clientes e perdas financeiras, mas para que tal função seja executada os programas de manutenção devem ser pensados de forma integrada e estruturados com os objetivos e políticas administrativas ditadas pela alta administração. Cabe ressaltar que esta linha de pensamento é fruto da integração com o pensamento e planejamento estratégico da organização. A manutenção tem a missão de maximizar a disponibilidade de um bem a um mínimo custo, com o máximo de segurança e com o máximo de respeito ao meio ambiente. Definição de manutenção segundo a ABNT (NBR ). Combinação de ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. A manutenção pode incluir uma modificação de um item. 1 Será utilizado o termo organização no lugar de empresa por ser mais genérica e adaptada a condição de mercado vigente no mundo corporativo. O termo organização serve, inclusive, por exemplo, para designar entidades que não são empresas, tais como um exército, uma prefeitura, um clube, uma igreja, uma ONG, etc. Isto implica em garantir a disponibilidade da função dos sistemas e equipamentos de forma a atender aos critérios de preservação do meio ambiente e aos objetivos da organização com confiabilidade, segurança e custos adequados. É bom observar-se que mínimo custo não significa, necessariamente, máximo lucro. O mínimo custo deve ser um objetivo de qualquer função gerencial, porém sem provocar aumento de custo ou queda de receita em outras atividades. Na realidade, deve-se sempre gerenciar uma área não a vendo de modo isolado, mas dentro de um contexto que é a organização como um sistema. A redução de custos sem observar o sistema empresa pode levar a uma deterioração do resultado. 2

10 CAPITUTLO Ι QUEM EXECUTA A MANUTENÇÃO? A função manutenção é executada por diversas categorias de pessoas. Pode-se afirmar que todas as pessoas de uma organização têm seu papel na manutenção. Atividades especializadas devem ser executadas por pessoal especializado, porém as pessoas que utilizam equipamentos podem executar tarefas simples, tais como limpeza, troca de componentes consumíveis, por exemplo, uma troca de toner de uma copiadora, calibragem dos pneus de um veículo, etc. Atividades que envolvem um alto grau de segurança devem estar sob a supervisão e a responsabilidade de profissionais qualificados, tais como, Engenheiros, Tecnólogos e Técnicos que possam responder civil e tecnicamente as exigências legais e operacionais de um ativo ou planta industrial. 3 O principal cliente do processo de manutenção é a produção. Os desempenhos da manutenção devem ser medidos, sobretudo relativamente às exigências de confiabilidade, qualidade, segurança e previsibilidade, porém sempre atento aos custos. Para poder dizer se o processo de manutenção é realmente eficiente, deve ser possível comparar os números de seus desempenhos reais com o esperado. O setor ou departamento de manutenção responde pela promoção da confiança e da segurança da instalação fabril, sendo assim, a responsabilidade pela conservação dos ativos é de todos operadores e mantenedores -, porém a responsabilidade pelos índices de confiança e disponibilidade é dos mantenedores.

11 CAPILULO ΙΙ RELAÇÕES COM OUTRAS FUNÇÕES A função manutenção se relaciona com outras funções e atividades dentro de uma organização industrial, destacam-se as mais importantes ao processo produtivo: Produção planejamento das paradas de máquinas e equipamentos utilizados na produção; aperfeiçoamento visando o aumento da produtividade através dos ganhos em disponibilidade operacional. Recursos Humanos segurança, higiene, qualificação e treinamentos são esferas comuns da convivência entre ambos. Pesquisa e Desenvolvimento estudos que visem à melhoria da produtividade através da engenharia de manutenção. 2 Em geral todos os conceitos aplicados aos ativos físicos (bens concretos, tais como, máquinas, instalações, equipamentos, etc.) valem, com as devidas adaptações, para serviços (assistência técnica, prestação de serviços interna ou externa, um sistema ou programa de computador, etc.). 3 Acesso em 27/06/2006, em 2 Segurança Ambiental evitar, minimizar ou mitigar os riscos de acidentes ambientais. Qualidade gerenciamento dos ativos, certificação para execução da manutenção dentro de padrões ótimos de excelência (best pratices). Vendas e Assistência Técnica manutenção pós-venda; posto autorizado.

12 CAPITULO ΙΙΙ CONCEITO E OS OBJETIVOS É fato que danos, defeitos e paradas são males que precisam ser evitados, mas como evitá-los? Há duas maneiras básicas, uma apurar a razão da falha, para que sejam tomadas medidas visando à eliminação da sua repetição. A segunda - evitar a perda de faturamento, analisando o passado e tendências para o futuro, conhecendo o que se passa ao nível gerencial da manutenção, sintetizando as informações técnico-econômicas que permitam fazer a escolha mais racional, adequada e viável ao equipamento ou sistema, diluindo assim os custos em função da aplicabilidade na gestão dos serviços e métodos. Fica uma pergunta no ar, qual é o motivo da baixa competitividade das nossas empresas? Subtraindo os fatores tributos e carga social debitada às empresas, temos, no Brasil, um perfil de acomodação pernicioso, que pode ser assim resumido: Alta taxa de retrabalho; Falta de mão de obra qualificada; Número elevado de serviços não previstos; Baixa produtividade por homem/hora; Excesso de horas-extras para compensar as falhas de processo e de manutenção. Os objetivos da função manutenção não podem ficar simplesmente vinculados à melhoria da confiabilidade, manutenibilidade e a disponibilidade. Outras vertentes afloram a partir da sinergia em os diversos departamentos e órgãos da empresa. Conseqüentemente, outros benefícios, principalmente a tão falada competitividade, que se materializa nas questões econômicas.

13 A interação entre os diversos departamentos proporciona a sinergia necessária com outras funções da organização industrial, dentre elas, destacam-se as: Ilustração 1: interação

14 Os desempenhos da manutenção assim como o de todas as demais funções da organização refletirão no objetivo fim da organização, a função comercial. Dentre os objetivos de uma gestão da manutenção estão: Acompanhar o desempenho elétrico e mecânico dos equipamentos envolvidos na produção, maximizando a sua vida útil e minimizando o tempo de parada em serviço; Efetuar controles, registrando anormalidades e ocorrências com as máquinas, visando identificar o tipo e a freqüência dos problemas mais comuns de forma a permitir efetuar a correção antecipada. Evitar riscos de paradas não planejadas; Efetuar lubrificações, consertos e reformas; Reparar equipamentos e instalações o mais rapidamente possível. Selecionar, dentro de uma abordagem técnica, os consumíveis a serem utilizados, fornecendo a quantidade necessária à plena funcionalidade do processo. Em algumas organizações, é de sua responsabilidade o controle de estoque de peças de reposição; Garantir disponibilidade de modo a atender os objetivos da operação da organização. Buscar índice zero de acidentes.

15 Reduzir custos de modo a aperfeiçoar o resultado da organização; Primar pela qualidade nos serviços executados; Não trazer danos ao meio ambiente. Observação: as considerações aqui descritas acerca da manutenção executada por pessoal próprio valem para a manutenção executada por terceiros Enfoques e Tipos de Manutenção Para efetuar uma gestão correta dos equipamentos existentes em uma unidade industrial ou de serviços é absolutamente necessário conhecer esses equipamentos com riqueza de detalhes e registros históricos de forma a poder atuar rapidamente e de forma organizada respondendo às quatro questões fundamentais em Manutenção: Qual o modelo mais adequado ao negócio? Que tipo de equipamento deve ter Manutenção Preventiva? Como se deve fazer a Manutenção? Quando se deve fazer a Manutenção? O procedimento de Manutenção efetuado atende aos padrões técnicos e econômicos? As filosofias de manutenção já são utilizadas há muitos anos na indústria, tendo como objetivo o aprimoramento da disponibilidade das instalações fabris. Com a finalidade de tornar os equipamentos industriais cada vez mais econômicos, eficientes e seguros, tem havido uma evolução crescente e constante da manutenção reativa, para preventiva, preditiva e por fim pró-ativa. A combinação apropriada destas quatro formas de manutenção está na base dos novos conceitos de manutenção - RCM, manutenção centrada na confiabilidade; TPM, manutenção produtiva total; e JIT, manutenção "Just -in -Time".

16 Saindo das elucubrações filosóficas inerentes à gestão da manutenção temos o problema do fluxo de informações que ainda se constitui em um pesado entrave ao progresso e sucesso da atividade. Por vezes a dificuldade na comunicação transforma a manutenção em um centro gerador de problemas. A gestão dos ativos industriais possui vários enfoques. Dentre os mais atuais e decorrentes do conceito manutenção classe mundial, podemos classificar a manutenção sob o enfoque tradicional, sob o enfoque da manutenção produtiva total ou sob o enfoque da manutenção centrada em confiabilidade. Tal denominação encontra justificativa, no fato de que a maioria dos países ocidentais os utiliza. São eles: MTBF (Mean Time Between Failures / Tempo Médio Entre Falhas); MTTR (Mean Time To Repair / Tempo Médio Para Reparo); Disponibilidade e eficácia operacional global; Custo de manutenção por faturamento; Custo de manutenção por valor de reposição. Planejamento da Manutenção Fundamentação teórica conhecimento do processo produtivo levantamento da situação atual/diagnósticos descritivo das etapas de implantação de controle. O planejamento da manutenção requer uma análise prévia dos seguintes tópicos: Mão de obra Treinamento Material Ferramental

17 Opção de utilização de serviços de terceiros. a 01: Subdivisão das rotinas de manutenção Manutenção Preditiva Preventiva Corretiva Monitoramento Inspeções/Exames Programada Emergência Estático Dinâmico Pgr. de Manutenção Preventiva Sistêmica Preventiva Sistêmica Defeitos Detectados quando da intervenção da Manutenção. Reparo à falhas Corretiva operacionais dos equipamentos. Acidentes e vandalismo. Reparos devido a erro de operação ou projeto. Defeitos Detectados quando da intervenção da Manutenção. Reparo à falhas Corretiva operacionais dos equipamentos. Acidentes e vandalismo. Reparos devido a erro de operação ou projeto.

18 CAPITULOΙV O ELEMENTO HUMANO. O PARADOXO É a chave de partida de qualquer processo É o ponto crítico dos acidentes Sua função: manter os equipamentos operando de modo efetivo e seguro. Maior tecnologia aumento da confiabilidade menor confiabilidade humana em operar os novos recursos. O elemento humano e os cenários de risco. Produção Como reduzir o erro Controle à distância (automatização) Redução da jornada (redução da fadiga) Acidentes industriais, em sua grande maioria. Ocorrem: Nas trocas de turnos e durante a noite. Equipamentos falham geram incidentes Que são causados por uma seqüência de eventos que juntos definem o cenário de um acidente.

19 Análise dos problemas na manutenção Modos de falhas Freqüência das falhas Conseqüências das falhas Um pequeno número de causas é responsável por alta proporção dos problemas. É a regra dos 80-20, isto é, em linhas gerais, 80% dos problemas se devem a 20% das causas. Ou seja, 80% do risco total estão contidos em aproximadamente 20% do número total de modos de falha. A avaliação do risco nos traz: Aumento da disponibilidade Redução dos custos Aumento da segurança Banco de dados de manutenção Conjunto de informações referente à manutenção, ao seu pessoal, aos eventos e ocorrências com as máquinas, seu cadastramento e seus códigos, podendo ser informatizado ou não. A finalidade de um banco de dados computadorizado de equipamentos existentes em uma unidade (seja predial, industrial, de serviços ou qualquer outra) é proporcionar um acesso mais rápido e sistemático às características e ventos relacionados com determinada máquina, item, sistema ou unidade. Dicionário de termos de Manutenção, Confiabilidade e Qualidade, Gil Branco Filho, pág. 10. O que são e para que servem os indicadores: Dados ou informações numéricas que quantificam as entradas (recursos ou insumos), saídas (produtos) e o desempenho de processos, produtos e da organização como um todo.

20 Os indicadores são utilizados para acompanhar e melhorar os resultados ao longo do tempo e podem ser classificados em: simples (decorrentes de uma única medição) ou compostos; diretos ou indiretos em relação à característica medida; específicos (atividades ou processos específicos) ou globais (resultados pretendidos pela organização); e direcionadores (drivers) ou resultantes (outcomes). O sistema de informações É o recurso que formaliza os procedimentos operacionais e facilita o processo de decisão. Não há como estabelecer metas de melhoria quando os parâmetros iniciais não foram medidos. O primeiro passo para estabelecer as metas é implantar uma forma de medição, apuração e análise. A informática é uma poderosa ferramenta, mas será preciso estude e dedicação na do software de manutenção. Perguntas importantes: seu software possui módulo de gestão eficaz da manutenção? Foi implantado e estruturado para isso? Ele acompanha os indicadores mais importantes para o seu negócio? O controle de informações O sistema gerenciador da atividade de manutenção deve: Relatar o custo de manutenção; Integrado com as demais divisões; Interagir diretamente com a produção; Controle sobre a reserva de materiais e sobressalentes; Permitir o acompanhamento dos indicadores; Permitir o acesso a todas as áreas da empresa.

21 Tratamento dos Dados (Função Manutenção) A Gerência de Manutenção para tomar decisões necessita de informações fidedignas e em tempo útil. Daí a necessidade da existência de um Sistema de Gestão da Informação que garanta a coleta dos dados e seu posterior tratamento, traduzindo-os em apontamento de melhorias. O Sistema deverá documentar toda e qualquer informação relacionada a manutenção (registros históricos). Registrar a experiência passada de forma que possibilite estudos estatísticos válidos como elementos de tomada de decisão. O papel técnico-gerencial das informações Determinar onde e quando as tecnologias de manutenção preventiva deverão ser aplicadas. Determinar onde e quando os treinamentos de empregados deverão ser desempenhados. Indicar alterações de projeto quando Necessárias. Gerenciar a manutenção é gerenciar os ativos da empresa. O cadastro dos equipamentos O cadastro de equipamentos é talvez o item mais importante quando se trabalha com manutenção planejada. Este cadastro é iniciado com as informações obtidas através das impressões de avaliação, a partir do inventário. A partir daí, toda e qualquer atividade de inspeção, lubrificação, manutenção, etc., executada na máquina deve ser registrada. De posse destas informações serão estabelecidas as paradas para manutenção planejada.

22 A ordem de serviço e/ou trabalho Deve constar na ordem de trabalho: Prioridade da tarefa. Setor responsável pela execução do serviço. Relato apropriado da tarefa. Onde executar o serviço. Planejamento e tempo necessário ao serviço. Medidas de segurança necessárias. Avaliação do prestador de serviço. O controle das ações efetivadas No registro dos equipamentos devem constar: Os trabalhos já realizados; As modificações já realizadas, o custo e os novos parâmetros de manutenção. O controle das ações efetivadas No registro dos equipamentos devem constar: Os trabalhos já realizados; As modificações já realizadas, o custo e os novos parâmetros de manutenção. Análise versus avaliação Analisar - verificar a precisão, a validade, o significado da grandeza produzida durante a avaliação. Por exemplo: se a avaliação do consumo de um automóvel levou a 20 km/litro de gasolina, então a análise se preocupa em se certificar que:

23 a metodologia utilizada foi correta; que os números levantados são suficientemente precisos; Daí então, conclui-se se o desempenho avaliado é bom, ruim, satisfaz ou não aos pré-requisitos, etc. Qualidade e aplicabilidade dos registros Histórico da Manutenção deve conter: Tempos de funcionamento/operação; Registros de quebras/avarias; Tempo de reparo; Registro de acidentes; Custo de sobressalentes; Custo de Hh (Homem/hora). Homens. Hora (HH ou Hh) - Soma das horas consumidas pelo total de homens que executam determinado serviço. Custos totais de manutenção pelo faturamento, etc. Macrobjetivos da Manutenção PREVER, MANTER E REDUZIR Prever uma margem de avarias ou quebras dos equipamentos. Manter os equipamentos em condições seguras. Reduzir ao mínimo os custos da manutenção (paradas por avarias). Manter a eficácia dos equipamentos e o nível técnico da equipe.

24 Acompanhamento das condições Comparação das condições atuais com as condições de referência. Evitar a condição insegura - Estado Inseguro (INS): Estado no qual o sistema pode produzir erros, mas aparentemente está operacional. Os erros neste caso podem provocar acidentes. Registro das condições do equipamento quando novo e após reparação, no banco de dados da manutenção e nas fichas de cadastro. Comparar o desempenho, analisar a tendência e efetuar um diagnóstico (wait and see). Objetivos da moderna manutenção Garantir a Disponibilidade da função dos equipamentos e instalações, possibilitando atender um processo de produção ou de serviço com Confiabilidade, Segurança, Preservação do Meio Ambiente, e Custo adequado. Como elevar a disponibilidade de equipamentos Uma das maneiras mais seguras e precisa é fazê-lo usando as técnicas de análise de falhas, gerando um Plano de Manutenção Baseado em Confiabilidade para garantir elevada disponibilidade do ativo. A maneira mais segura, mais precisa e garantida é fazê-lo usando as técnicas de: FMEA e FMECA. A geração do plano preventivo A geração de um Plano de Preventiva Baseado em Confiabilidade, faz-se seguindo as 4 etapas abaixo:

25 Levantamento e estratificação de dados; Análise de Falhas (FMEA); Avaliação da criticidade das falhas; Geração de tarefas preventivas, através de diagramas de decisões, específicos. Pesquisa e Análise de Confiabilidade O processo analítico é feito através da técnica FMECA (Análise da Criticidade do Modo e dos Efeitos das Falhas), para identificar e analisar a influência (probabilidade) dos potenciais Modos de Falha do produto (Projeto, Processos e sistemas), cujos efeitos devam ser considerados, eliminados ou minimizados, por meio de uma avaliação de índices (probabilidade de ocorrência, gravidade e possibilidade de detecção de falhas), que correspondem a um valor da criticidade na utilização do produto, sua Manutenibilidade e Segurança (operacional e ambiental). Os tipos de análises Os tipos de análises são: FEA - Failure Effect Analysis; FTA - Failure Tree Analysis; FMEA - Failure Mode, and Effect Analysis; FMECA - Failure Mode, Effect and Criticality Analysis. Embora cada empresa possa especificar a sua forma de análise por meio de uma FMEA ou FMECA, é importante ressaltar que estas análises estão especificadas em várias normas e padrões internacionais, sendo as mais comuns: MILSTD- 1629A (Departamento de Defesa dos Estados Unidos); SAE Internacional J1739 (Aplicações Automotivas); ARP5580 (Aplicações nãoautomotivas) e a AIAG FMEA-3 para as Normas QS9000. A seqüência das ações A seqüência de ações para a Análise da Criticidade, dos Efeitos e dos Modos de Falhas segue a seguinte ordem: Estruturação;

26 Levantamento das Possíveis Falhas; Avaliação; Ações; Acompanhamento das Ações. A escolha da modelagem Um bom plano de manutenção deve responder as seguintes questões: Como? O quê? Em quanto tempo? Quem? Quando? Quanto? Planejamento Programação. A divisão de manutenção É o coração da área de intervenção técnica da empresa. Compete-lhe, na medida do aplicável: Constituir e manter atualizada toda a informação pertinente à manutenção; Gerir os serviços das oficinas; Planejar as ações técnicas de manutenção; Gestão das sub-empreitadas e contratos de manutenção; Aprovisionamento do almoxarifado da manutenção;

27 Responder por toda a gestão da manutenção dos ativos da empresa. Estruturação da Manutenção A estrutura e organização interna da manutenção dependem de: Tipo de atividade da empresa; Tecnologia das instalações; Tipo e quantidade de equipamentos envolvidos no processo; Grau de dispersão geográfica das instalações; Dimensão da empresa ou do serviço. Estrutura Em linhas gerais, a estrutura deverá ser constituída de: Um módulo ou unidade de manutenção por cada área de produção. As oficinas e as áreas de serviço poderão ser comunizadas. Grandes empresas devem instituir áreas especializadas (PCM, Engenharia de Manutenção; Almoxarifado, por exemplo). Seqüência das tarefas Seqüência das atividades de manutenção: Planejamento (o que se deve fazer) Estudos, Preparação e Métodos (como se deve fazer) Programação (quando se deve fazer) Execução (fazer) Sobre a documentação técnica

28 A boa gestão e organização da manutenção deve contar um acervo de documentação técnica organizada e acessível. A documentação técnica de um equipamento é, normalmente, constituída de: Manual de operação (Operating Manual); Manual de Manutenção e Reparação (Maintenance Manual); Lista de peças de reserva codificada (Parts List and Part Number). Momento para execução da manutenção. Tudo isso começa na ordem de trabalho. A análise e interpretação dos dados Somente através da análise e interpretação dos dados podemos melhorar a confiabilidade das operações através da adoção de uma política de manutenção compatível com demanda e os objetivos traçados no planejamento. A análise estatística dos equipamentos e sistemas, de forma a determinar o melhor momento para execução da manutenção. Tudo isso começa na ordem de trabalho. A gênese da ordem de trabalho Na linguagem da manutenção é abreviada por O.T. e representa o motor do sistema de gestão da manutenção. Ela deve fornecer as instruções necessárias para sua execução; Serve de suporte para o registro das tarefas efetivamente realizadas; O correto preenchimento atende e orienta o grupo em ações futuras; É um agente de registro do esforço dos homens de manutenção, dos recursos aplicados (previstos/despendidos. Mão de obra, materiais e serviços) e os custos da realização do trabalho. A constituição da O.T.

29 Uma boa ordem de trabalho deve conter os seguintes blocos de informação: Identificação; Parâmetros de gestão; Preparação dos trabalhos; Espaço para comentários e observações (reporting) A gestão da ordem de trabalho Identificação e elementos para gestão, tais como: Número. De ordem seqüencial e não repetível. Descrição do título do trabalho; Data e hora de sua elaboração; Definição do tipo de trabalho sugerido; Grau de urgência e prioridade (classe e prioridade). A ordem de trabalho A ordem de trabalho deve especificar o estado de funcionamento necessário pra a realização do trabalho e são possíveis os seguintes termos: Máquina parada; Linha parada; Parada anual ou reforma; A funcionar, porém, com desempenho menor. É igualmente importante especificar a previsão da duração do trabalho. A ordem de trabalho e seus detalhes

30 Existem diferenças entre tempo de intervenção (tempo de manutenção) e o período de intervenção. TDI. Quanto tempo foi dedicado a fazer trabalho; PDI. Durante que período de tempo decorreu. Os TDI e PDI serão coincidentes se o trabalho for todo realizado seguido e em um mesmo dia, mas serão diferentes se for ocupado mais de um dia ou se for interrompido. Por exemplo, se um trabalho necessitar de um tempo de reparação de mais de 24h, isso envolverá um período de reparação de 3 dias, se o regime de trabalho for de um turno de 8h/dia, ou de um dia. Se o regime for de 3 turnos de 8h/diárias. BACKLOG Período de tempo necessário para que um grupo de manutenção execute todas as atividades pendentes, supondo que durante esse tempo nenhum novo serviço será solicitado a esse grupo. Tempo em que os pedidos de manutenção aguardam na fila para atendimento. Através da análise dos gráficos pode se determinar o nível de recursos se estão superdimensionados ou subdimensionados. BACKLOG As causas mais freqüentes causadoras da existência do BACKLOG são: Falta de mão de obra; Falta de material para execução Equipamento não disponível; Falta de condições de trabalho. Máquinas muito quentes; presença de gases, condições inseguras, etc. Falta de ferramentas, aparelhos e instrumentos;

31 Falta de verba; Motivos políticos (internos ou externos). Pensamento Estratégico A manutenção para ser pensada estrategicamente precisa estar voltada aos resultados organizacionais da organização. Precisa deixar de lado apenas o aspecto eficiência para tornarse eficaz. A política ótima de manutenção As informações da planta devem ser tabuladas e avaliadas objetivando a: Substituição ou reparo quando da falha Idade operacional ótima para substituição Substituição em grupo Substituição oportuna Substituição baseada na condição Política de substituição O equipamento ou componente não é sujeito a qualquer ação de manutenção mas tão só é substituído quando avaria. Esta política aplica-se a equipamentos que não afetem a Segurança e a Confiabilidade do conjunto. A indisponibilidade resultante da substituição é menor que a ação de manutenção e os custos da substituição são inferiores ou da mesma ordem de grandeza da ação de manutenção. O que medir MTTF Tempo esperado até a primeira ocorrência da falha. MTTR

32 Tempo médio para reparo do equipamento ou sistema MTBF Tempo médio entre as falhas e/ou avarias. Os tempos médios Funcionamento (t0) Reparo Tempo até a primeira avaria Tempo entre duas avarias (t) Siglas mais usadas (recapitulando) Taxa de Avarias. Número de avarias esperado num dado intervalo de tempo MTTF. (Mean Time To Failure). Tempo esperado até à primeira avaria. MTTR. (Mean Time To Repair). Tempo médio para reparação do sistema. MTBF. (Mean Time To Failure). Tempo médio entre avarias do sistema. O MTTF MTTF. É o tempo esperado de operação antes da ocorrência da primeira falha. Considera-se N sistemas idênticos colocados em operação em um instante t = 0. Mede-se o tempo de operação ti de cada um até o surgimento do primeiro evento (defeito ou avaria). MTTF equivale ao tempo médio de operação. Quanto maior a quantidade de amostras [N], mais próximo do valor real será o MTTF estimado.

33 Análise quantitativa: equipamento em operação Quando um item é colocado em operação, observa-se o seu comportamento operacional ao longo do tempo. A cada evento de manutenção corretiva, se faz o registro das devidas falhas bem como o modo de como as falhas ocorreram. Nestes registros, é importante estarem anotados os tempos de funcionamento do item desde a sua partida até a falha, através das datas de entrada em operação até as datas de ocorrência da falha. A obtenção dos indicadores de taxa de falhas bem como o MTTF se faz através de análise dos tempos de funcionamento. Esta análise é feita adequando-se uma distribuição estatística ao tipo de degradação deste item, de onde podemos extrair uma estimativa da taxa de falhas. Análise quantitativa: equipamento novo Na documentação técnica fornecida pelo fabricante deverá constar o MTTF (Meiam Time to Failure), bem como a respectiva taxa de falha. Estes indicadores são obtidos pelo fabricante por ensaios de vida útil efetuados em laboratórios utilizando métodos de ensaios de vida acelerados ou nos próprios clientes, através de fornecimento de um lote de itens, cuja análise se faz de acordo com o número de itens falhados que retornaram durante um determinado período. Quanto maior o número de provas e ensaios em diversos ambientes, melhor será o resultados obtidos, mais confiáveis serão estes indicadores, de forma a predizer uma análise estatística futura de possíveis falhas e poder a partir daí determinar um período ótimo para intervenção de manutenção preventiva, associado a um patamar de confiabilidade desejado e economicamente viável. A correta utilização dos indicadores Maior confiabilidade dos equipamentos, menor risco associado a falha.

34 A probabilidade expressa a possibilidade de ocorrência de um evento. Para isso, não existe uma simples fórmula ou uma única técnica. O período de uso normalmente expresso em função do tempo, deve ser analisado a partir da premissa básica de que a falha ocorrerá mais cedo ou mais tarde. Conceitos dos indicadores Disponibilidade - Fração do tempo em que o item está em estado operacional. MTBF. Tempo Médio entre Falhas. MTTF. Tempo médio ou tempo esperado para o item falhar. Ao dividirmos o MTTF/MTBF, temos a curva da disponibilidade assintótica1. Confiabilidade O que é: é Probabilidade de um sistema não falhar em um determinado período de tempo. Supõe-se que o sistema está operando no instante inicial e que as condições ambientais do sistema permaneçam as mesmas nesse período. Para que serve: Minimizar o custo (e/ou risco) para o consumidor. Toda vez que um equipamento falha o consumidor paga (ou sofre). Isso significa prejuízo para o consumidor.

35 CAPITULOV CONCEITO DE CONFIABILIDADE PROBABILIDADE EFICIÊNCIA GLOBAL A definição de confiabilidade encerra um conjunto de aspectos essenciais para a compreensão do significado da expressão confiabilidade. Três aspectos são importantes e merecem atenção: Confiabilidade é um noção probabilística; O conceito é definido para um dado período de tempo predeterminado; As condições de funcionamento têm que ser definidas e conhecidas à prioridade. Os elementos que definem uma intervenção Segundo Monchy, os elementos que definem uma intervenção são três, a função, métodos, planejamento e a execução. Métodos: tem por objetivo definir os componentes de uma ação de manutenção. Planejamento tem por objetivo reunir os meios necessários à realização da ação em uma data t e num local x. A função execução: tem por objetivo utilizar os meios colocados à disposição, conforme os procedimentos impostos, no sentido de colocar o equipamento em causa na condição especificada. As metas são definidas na preparação quer seja pelo seu conteúdo (lista de operações) ou pelo seu resultado (parâmetros quantificáveis). Confiabilidade Disponibilidade Objetivo: a manutenção deve ser organizada de forma que o equipamento ou sistema pare de produzir somente de forma planejada.

36 O produto da manutenção: de maneira básica é composta pelas atividades de operação, manutenção e engenharia + disponibilidade e confiabilidade. Confiabilidade: comportamento esperado durante certo intervalo de tempo. Paradigma moderno: maior disponibilidade confiável ao menor custo. Confiabilidade Disponibilidade A DISPONIBILIDADE da lâmpada que ilumina a mesa de cirurgia de um neurocirurgião é altíssima, da ordem de um milhão de horas, porém de nada adianta se ela apagar por 5 segundos no meio de uma cirurgia, ou seja, não tiver a adequada CONFIABILIDADE quando necessária. Obter confiabilidade somente é possível com a correta manutenção dos ativos. Consolidando conceitos A DISPONIBILIDADE é função da CONFIABILIDADE e da MANUTENIBILIDADE. Portanto, quanto maior o número de falhas menor a confiabilidade de um item para as condições estabelecidas. Confiabilidade Matematicamente, confiabilidade C(t) é definida como a probabilidade de um item não falhar entre um tempo inicial (t0) e um tempo final (t), considerando que o item esteja atuando desde o tempo inicial (t0). O complemento da função confiabilidade, denominada de função de probabilidade acumulativa F(t), é a probabilidade de o item falhar no mesmo intervalo de tempo (t - to). A probabilidade de ocorrer um e outro evento, em qualquer tempo t é 1. Assim: C(t)+ F(t) = 1 A função F(t), dependendo da aplicação, é mais freqüentemente representada pela distribuição de Weibull e Exponencial. Pode-se utilizar também a distribuição Normal, Log-Normal, Poisson ou Binomial. Probabilidades x Tempo

37 A confiabilidade e a manutenibilidade são probabilidades, portanto devem ser associadas a uma unidade de tempo. o MTBF e MTTR são parâmetros de tendência central (o valor mais provável) de distribuições de probabilidade que descrevem o tempo entre falhas e o tempo até o reparo. Conceitos sobre taxas de falhas e reparo Sobre o conceito de taxa de falhas e tempo de reparo, a definição clássica só é válida em situações particulares, nas quais o tempo entre falhas e até o reparo se distribui de modo exponencial negativo, normal ou uniforme, o que é usual em componentes, mas não em equipamentos complexos. É mais usual que o tempo entre falhas se distribua segundo a Weibull (ou gamma) e o tempo até o reparo segundo a lognormal. Uma definição geral que inclui todos os casos é: MTBF (MTTR) é o valor esperado para a distribuição de probabilidade que descreve, com maior verossimilhança, o comportamento do tempo entre falhas (até o reparo). Prof. Dr. Miguel Sellitto. PPGEPS UNISINOS A distribuição exponencial: sobreviventes Um dos modelos mais populares e fáceis de utilizar para representar o tempo para falhar é a distribuição exponencial. Utilizando-a, implica que a taxa de falha é constante sobre a faixa de prognóstico. Para certas situações de falha ou trecho da vida do produto, isso pode ser bastante apropriado (KAPUR, 1988). A função que descreve a densidade de probabilidade de uma variável aleatória, exponencialmente distribuída, é dada por: tempo para falhar (T) Onde é a taxa de falha. O recíproco da taxa de falha é a vida média ou expectativa de vida. f (t) = λ e λ tonde t 0 A taxa de falhas e a confiabilidade Onde ë é a taxa de falha. O recíproco da taxa de falha é a vida média ou expectativa de vida.

38 Para produtos que são reparáveis, o parâmetro é referido como sendo o tempo médio entre falhas, ou MTBF (mean time between failures). Para produtos não-reparáveis, ele é chamado de tempo médio para falhar, ou MTTF (mean time to failure) (KAPUR, 1988). θ = 1/ λ Indicadores: definições Estado Inicial (INI): Estado de um sistema no qual este realiza corretamente todas ou grande parte de suas funções. Não contem componentes falhos. Pode conter defeitos. MTTR ("Mean Time To Repair"): Tempo esperado para reparar um sistema a partir do instante de início do reparo. MTTF ("Mean Time To Failure"): Tempo esperado para o sistema falhar a partir do início de uma operação. MTBF: ("Mean Time Between Failure"): Tempo médio decorrido entre duas falhas consecutivas. MTTUF: ("Mean Time To Unsafe Failure"): Tempo esperado para o sistema alcançar um estado inseguro (INS) a partir do estado inicial (INI). Estado Não-Operacional (NOP): Estado de um sistema no qual este não realiza nenhuma de suas funções mais importantes. Equipamento está parado. Taxa de Falhas e TMEF A taxa de falhas deve ser observada de forma semanal ou mensal, de acordo com o modelo dos equipamentos ou da planta. Onde: ë é a taxa de falhas; n = número de falhas observadas; N = número de equipamentos operando; T = intervalo de tempo; TMPF = tempo médio para falhar. A fórmula de cálculo é: λ = n/t λ = 1/ΤΜEF λ =TMPF n = N λ T

39 Indicadores de Desempenho da Manutenção - IDM Chamados de Key Performance Indicators. TMEF. Tempo médio entre falhas (MTBF - Mean Time to Failure) é o tempo médio até a ocorrência da falha. TMPR. Tempo médio para reparo (MTTR - Mean Time to Repair) é o tempo médio para reparo. Disponibilidade = TMEF/(TMEF+TMPR) Taxa de falhas (λ) = número de falhas número total de horas de operação da unidade. Para múltiplas unidades, λ = Nº. de falhas (Nº. und. Testadas) x (Nº. de horas de teste). Disponibilidade é a relação entre o tempo em que o equipamento ou instalação ficou disponível para produzir em relação ao tempo total. TMPR. Tempo Médio para Reparo O tempo sem produção está associado à falha. Esse tempo inclui o que foi gasto no reparo e todas as esperas que retardam a colocação do equipamento em operação. (Kardec & Nascif Manutenção: Função Estratégica, pág. 102). O tempo médio para reparo depende: Da facilidade em manter o equipamento; Da capacitação dos profissionais de manutenção; Das características de organização e planejamento da manutenção. Taxa de falhas e TMEF A taxa de falhas observada, quando constante, pode ser determinada em nível de sistema e em nível de equipamentos instalados. As áreas interessadas são as de manutenção e operação. Deve ser apresentada sob a forma gráfica (série histórica).

40 Sua finalidade é determinar o a confiabilidade (TMEF ou TMPF) de equipamentos e sistemas em um determinado intervalo de tempo. Benefícios da cultura da confiabilidade Manutenção e Produção Confiabilidade Continuidade Operacional Disponibilidade Minimização Riscos Acidentes e Danos ao Meio Ambiente Cultura Confiabilidade Utilização das Ferramentas de Confiabilidade: FMEA, RCFA, Árvore de Falhas, RCM, etc. Times de Confiabilidade Ações de Melhoria. Confiabilidade É a probabilidade de que um equipamento opere com sucesso por um período de tempo especificado e sob condições de operação previamente especificada. T = 0 T t T = t Probabilidade de chegar ao destino. Formas de confiabilidade Confiabilidade operacional. É resultante da observação e da análise comportamental de entidades idênticas sob condições operacionais.

41 Confiabilidade predita. É a medida da confiabilidade futura estimada levando-se em conta o projeto do sistema e a confiabilidade de seus componentes. Confiabilidade extrapolada. É resultante de uma extensão, por interpolação, da confiabilidade operacional para diferentes situações ou condições de estresse. Villemeur, 1992, pág. 16 A função densidade A função densidade de probabilidade, PDF (probability density function),representada como f(x), e a função de distribuição acumulada, CDF (cumulative distribution function), representada como F(x), são duas das mais importantes funções estatísticas aplicadas na confiabilidade, e uma está intimamente relacionada com a outra. Quando estas funções são conhecidas, praticamente todas as medidas de confiabilidade podem ser obtidas (RELIASOFT, 2003). Se X é uma variável aleatória contínua, a função densidade de probabilidade de X é uma função f(x), de tal forma que para dois números a e b, onde a b, temos: A função densidade sob a curva Ou seja, a probabilidade de que X assuma um valor no intervalo [a, b] é a área sob a curva da função de densidade. Formulação Matemática: P( a X b) = f( x). dx Reliability A função acumulada de sucesso é também chamada de Função Confiabilidade e o símbolo mundialmente adotado é R (t). A função é definida como a razão entre o número de unidades sobreviventes até o instante t em relação ao total em teste, representando a probabilidade de sucesso naquele instante. Representação gráfica

42 Exemplo: Manutenibilidade É a probabilidade de restabelecer as condições de funcionamento especificadas de um sistema, dentro de limites de tempo desejados. É a probabilidade de um sistema entrar em serviço no tempo T. após a falha. Condições que afetam a manutenibilidade (facilidade de executar os serviços de manutenção): acessibilidade, facilidade diagnóstico, sobressalentes, procedimentos operacionais, treinamento da equipe, etc. Manutenibilidade M(t) = 1 - eµt Onde: M(t) é a função manutenibilidade, representada pela probabilidade de que o reparo comece no tempo t=0 e esteja concluído, satisfatoriamente, no tempo t (duração do reparo). e= base de logaritmos neperianos (e = 2,718). µ=taxa de reparos ou número de reparos efetuados em relação ao total de horas de reparo do equipamento.

43 t = tempo de reparo. Gestão de equipamentos via indicadores A manutenibilidade mede a facilidade e a velocidade com que um sistema pode ser restaurado para um estado operacional após uma falha ocorrer. Por exemplo, se um sistema possui 90% de manutenibilidade em uma hora, isso significa que há 90% de probabilidade de que o mesmo será reparado dentro de uma hora. A principal variável levada em conta para o cálculo da manutenibilidade é o tempo de reparo. Para uma máquina, um equipamento ou sistema, o principal elemento de informação é o seu histórico. A estimativa do TMEF (MTBF) traduz a confiabilidade e o TMPR (MTTR) a manutenibilidade permitindo assim avaliar a disponibilidade, que é o indicador de gestão mais eficaz. A finalidade dos indicadores de desempenho A disponibilidade é a proporção do tempo em que o equipamento/sistema ficou indisponível em um intervalo de tempo. Também pode ser observado como o tempo de operação de um equipamento/sistema em um dado intervalo de tempo programado para operação. A finalidade do indicador: Avaliar o desempenho da manutenção; Determinar a probabilidade do equipamento/sistema em um dado intervalo de tempo programado de operação atuar; Áreas interessadas: Manutenção, Operação e Produção. Indicadores Mundiais Tempo total. É o tempo total no qual o equipamento estaria disponível para a operação. Tempo de funcionamento. É a parcela do tempo total em que a instalação ou equipamento estava em pleno funcionamento.

44 Tempo de não funcionamento. É a parcela do tempo total em que a instalação, embora disponível, não foi utilizada pela operação/produção. Disponibilidade de equipamentos A disponibilidade depende da confiabilidade (número de falhas ou número de paradas) e da manutenibilidade (tempo de reparo ou tempo de paralisação). Segundo Kardec, Seixas e Flores a periodicidade de medição/aferição deve ser mensal. O gráfico apresenta um análise temporal em virtude do adimensional da unidade. A disponibilidade está diretamente ligada ao desempenho do equipamento. Análise quantitativa Há duas formas de fazer estudo de confiabilidade aplicando a análise quantitativa: Equipamento novo: na sua documentação técnica fornecida pelo fabricante deverá constar o MTTF e MTBF (Mean Time to Failure ou Mean Time Between Failure), Taxa de Falhas. Estes indicadores são obtidos pelo fabricante por ensaios de vida útil efetuados em laboratórios utilizando métodos de ensaios de vida acelerados ou nos próprios clientes, cuja análise se faz de acordo com o número de itens falhados que retornaram durante um determinado período; Equipamento em operação: no qual se observa o comportamento operacional ao longo do tempo e a cada evento de manutenção corretiva, se faz o registro das devidas falhas bem como o modo de como as falhas ocorreram. Nestes registros, é importante estarem anotados os tempos de funcionamento do item desde a sua partida até a falha, através das datas de entrada em operação até as datas de ocorrência da falha. Fórmulas de cálculos (s)

45 Disponibilidade inerente ou intrínseca: DISPi = TMEF/TMEF+TMPR DISPex = TMEM/TMEM+TMPM Disponibilidade executada. Fórmulas de cálculo(s) Dispop = TMEM/TMEM+TMP Disponibilidade operacional Definição dos parâmetros: TME. Tempo Médio Entre Falhas; TMPR. Tempo Médio para Reparo; TMEM. Tempo Médio para Manutenção; TMP. Tempo Médio de Paralisação (MWT. Mean Wait Time). Confiabilidade e Manutenibilidade A obtenção dos indicadores de taxa de falhas bem como o MTTR (Mean Time to Repair) se faz através de análise dos tempos de funcionamento. Esta análise é feita adequando-se uma distribuição estatística de acordo com o tipo de degradação do equipamento ou do item que está sendo analisado. O estudos das distribuições estatísticas permite apurar os indicadores de confiabilidade e manutenibilidade.

46 Leis de aplicações Estatísticas Distribuição Normal: é aplicada quando a característica da falha segue uma tendência normalmente distribuída com variações simetricamente dispostas em torno da média. Distribuição LogNormal: é aplicada para a determinação de ciclos para a falha devido à fadiga em metais quando submetidos a tensões alternadas, e em estudos de manutenibilidade. Distribuição Weibull: sua aplicação permite determinar a fase de falhas prematuras (mortalidade infantil ou taxa de falhas decrescentes), fase de falhas casuais ou aleatórias (taxa de falhas constante) e a taxa de falhas por desgaste (taxa de falhas crescente). Distribuição Exponencial: é aplicada em sistemas que descrevem taxas de falhas constantes nos quais as falhas ocorrem aleatoriamente ao longo do tempo. A Distribuição Exponencial λt f (t) = λe; t 0 A distribuição exponencial é aplicada em sistemas que descrevem taxas de falhas constantes nos quais as falhas ocorrem aleatoriamente ao longo do tempo. onde λ > 0 é uma constante. A média e o desvio padrão da distribuição exponencial são calculados usando: µ= 1/ λ σ =1/λ

47 Equipamento em uso constante Quando o dispositivo não está em uso constante, a disponibilidade do mesmo deixa de ser somente função do MTBF e MTTR. Considerando que a probabilidade de uma falha é constante, a probabilidade de o componente funcionar quando se deseja é dada pela equação a seguir. Probabilidade estar funcionando = eλt Na equação, ô é o tempo decorrido desde a última verificação de que o dispositivo está funcionando e ë é a taxa de ocorrência de falhas. A relação entre ë e o MTBF é dada por: MTBF = 1/λ Continuando... Assim, a probabilidade do componente ou equipamento ainda se encontrar ativo após o tempo ô é dado por: Probabilidade estar funcionando = e t/ MTBF Distribuição Exponencial A distribuição Exponencial acumulada vem dada por: t F(t) = p{t τ} = λe λtdx=1- eλt t 0 A distribuição Exponencial é largamente utilizada no campo da confiabilidade, como um modelo para a distribuição dos tempos até a falha de componentes eletrônicos. Nessas aplicações o parâmetro λ representa a taxa de falha para o componente, e 1/λ é o tempo médio até a falha.

48 A distribuição Lognormal A distribuição lognormal é mais adequada para investigação dos tempos de e para os reparos executados. A distribuição tem sua aplicação na engenharia da Manutenibilidade é capaz de representar os tempos presentes na reparação de equipamentos ou componentes que falharam, assim como, na análise de falhas em equipamentos que ocorrem raramente, mas não intensivamente devido a diversos fatores, tais como: degradação ambiental, manutenção inadequada, erros de operação, etc. O Tempo Médio para Reparos - TMPR O tempo médio para reparos é indicado por: Operação Manutenção Operação Mant Operação O período da falha - TMEF O sistema falha quando deixa de cumprir a sua função. O tempo médio entre falhas pode ser calculado tomando-se por base o período considerado de operação. Exemplo: tempo de operação pelo número de falhas do período; o resultado em horas indica o tempo de parada com perda de produção.